ஹாங்சோ நுசுவோ தொழில்நுட்பக் குழு நிறுவனம், லிமிடெட்.

சுழலும் இயந்திரங்களை இயக்க விரிவாக்கிகள் அழுத்தக் குறைப்பைப் பயன்படுத்தலாம். நீட்டிப்பை நிறுவுவதன் சாத்தியமான நன்மைகளை எவ்வாறு மதிப்பிடுவது என்பது குறித்த தகவல்களை இங்கே காணலாம்.
பொதுவாக வேதியியல் செயல்முறைத் துறையில் (CPI), "அழுத்தக் கட்டுப்பாட்டு வால்வுகளில் அதிக அளவு ஆற்றல் வீணடிக்கப்படுகிறது, அங்கு உயர் அழுத்த திரவங்களை அழுத்தம் குறைக்க வேண்டும்" [1]. பல்வேறு தொழில்நுட்ப மற்றும் பொருளாதார காரணிகளைப் பொறுத்து, இந்த ஆற்றலை சுழலும் இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றுவது விரும்பத்தக்கதாக இருக்கலாம், இது ஜெனரேட்டர்கள் அல்லது பிற சுழலும் இயந்திரங்களை இயக்கப் பயன்படுகிறது. அமுக்க முடியாத திரவங்களுக்கு (திரவங்கள்), இது ஒரு ஹைட்ராலிக் ஆற்றல் மீட்பு விசையாழியைப் பயன்படுத்தி அடையப்படுகிறது (HPRT; குறிப்பு 1 ஐப் பார்க்கவும்). அமுக்கக்கூடிய திரவங்களுக்கு (வாயுக்கள்), ஒரு விரிவாக்கி ஒரு பொருத்தமான இயந்திரமாகும்.
எக்ஸ்பாண்டர்கள் என்பது திரவ வினையூக்கி விரிசல் (FCC), குளிர்பதனம், இயற்கை எரிவாயு நகர வால்வுகள், காற்று பிரிப்பு அல்லது வெளியேற்ற உமிழ்வுகள் போன்ற பல வெற்றிகரமான பயன்பாடுகளைக் கொண்ட ஒரு முதிர்ந்த தொழில்நுட்பமாகும். கொள்கையளவில், குறைக்கப்பட்ட அழுத்தம் கொண்ட எந்த வாயு நீரோட்டத்தையும் ஒரு எக்ஸ்பாண்டரை இயக்கப் பயன்படுத்தலாம், ஆனால் "ஆற்றல் வெளியீடு வாயு நீரோட்டத்தின் அழுத்த விகிதம், வெப்பநிலை மற்றும் ஓட்ட விகிதத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும்" [2], அத்துடன் தொழில்நுட்ப மற்றும் பொருளாதார சாத்தியக்கூறுகளையும் சார்ந்துள்ளது. எக்ஸ்பாண்டர் செயல்படுத்தல்: செயல்முறை இவற்றையும் உள்ளூர் எரிசக்தி விலைகள் மற்றும் உற்பத்தியாளரின் பொருத்தமான உபகரணங்களின் கிடைக்கும் தன்மை போன்ற பிற காரணிகளையும் சார்ந்துள்ளது.
டர்போ எக்ஸ்பாண்டர் (டர்பைனைப் போலவே செயல்படும்) மிகவும் பிரபலமான எக்ஸ்பாண்டர் வகையாக இருந்தாலும் (படம் 1), வெவ்வேறு செயல்முறை நிலைமைகளுக்கு ஏற்ற பிற வகைகள் உள்ளன. இந்தக் கட்டுரை எக்ஸ்பாண்டர்களின் முக்கிய வகைகள் மற்றும் அவற்றின் கூறுகளை அறிமுகப்படுத்துகிறது மற்றும் பல்வேறு CPI பிரிவுகளில் செயல்பாட்டு மேலாளர்கள், ஆலோசகர்கள் அல்லது ஆற்றல் தணிக்கையாளர்கள் எக்ஸ்பாண்டரை நிறுவுவதன் சாத்தியமான பொருளாதார மற்றும் சுற்றுச்சூழல் நன்மைகளை எவ்வாறு மதிப்பிடலாம் என்பதை சுருக்கமாகக் கூறுகிறது.
வடிவியல் மற்றும் செயல்பாட்டில் பெரிதும் மாறுபடும் பல வகையான எதிர்ப்பு பட்டைகள் உள்ளன. முக்கிய வகைகள் படம் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன, மேலும் ஒவ்வொரு வகையும் சுருக்கமாக கீழே விவரிக்கப்பட்டுள்ளது. மேலும் தகவலுக்கு, குறிப்பிட்ட விட்டம் மற்றும் குறிப்பிட்ட வேகங்களின் அடிப்படையில் ஒவ்வொரு வகையின் இயக்க நிலையை ஒப்பிடும் வரைபடங்களுக்கும், உதவியைப் பார்க்கவும். 3.
பிஸ்டன் டர்போ எக்ஸ்பாண்டர். பிஸ்டன் மற்றும் ரோட்டரி பிஸ்டன் டர்போ எக்ஸ்பாண்டர்கள் ஒரு தலைகீழ்-சுழலும் உள் எரி பொறி போல செயல்படுகின்றன, உயர் அழுத்த வாயுவை உறிஞ்சி அதன் சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலை கிரான்ஸ்காஃப்ட் மூலம் சுழற்சி ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன.
டர்போ எக்ஸ்பாண்டரை இழுக்கவும். பிரேக் டர்பைன் எக்ஸ்பாண்டர் சுழலும் தனிமத்தின் சுற்றளவில் இணைக்கப்பட்ட வாளி துடுப்புகளைக் கொண்ட ஒரு செறிவு ஓட்ட அறையைக் கொண்டுள்ளது. அவை நீர் சக்கரங்களைப் போலவே வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, ஆனால் செறிவு அறைகளின் குறுக்குவெட்டு நுழைவாயிலிலிருந்து வெளியேறும் வரை அதிகரிக்கிறது, இதனால் வாயு விரிவடைகிறது.
ரேடியல் டர்போ எக்ஸ்பாண்டர். ரேடியல் ஃப்ளோ டர்போ எக்ஸ்பாண்டர்கள் ஒரு அச்சு நுழைவாயில் மற்றும் ஒரு ரேடியல் அவுட்லெட்டைக் கொண்டுள்ளன, இது வாயுவை டர்பைன் தூண்டி வழியாக ஆரமாக விரிவடைய அனுமதிக்கிறது. இதேபோல், அச்சு ஃப்ளோ டர்பைன்கள் டர்பைன் சக்கரம் வழியாக வாயுவை விரிவுபடுத்துகின்றன, ஆனால் ஓட்டத்தின் திசை சுழற்சியின் அச்சுக்கு இணையாகவே உள்ளது.
இந்தக் கட்டுரை ரேடியல் மற்றும் ஆக்சியல் டர்போ எக்ஸ்பாண்டர்கள் மீது கவனம் செலுத்துகிறது, அவற்றின் பல்வேறு துணை வகைகள், கூறுகள் மற்றும் பொருளாதாரம் பற்றி விவாதிக்கிறது.
ஒரு டர்போ எக்ஸ்பாண்டர், உயர் அழுத்த வாயு நீரோட்டத்திலிருந்து ஆற்றலைப் பிரித்தெடுத்து அதை ஒரு இயக்கி சுமையாக மாற்றுகிறது. பொதுவாக சுமை என்பது ஒரு தண்டுடன் இணைக்கப்பட்ட ஒரு அமுக்கி அல்லது ஜெனரேட்டராகும். ஒரு அமுக்கியுடன் கூடிய ஒரு டர்போ எக்ஸ்பாண்டர், சுருக்கப்பட்ட திரவம் தேவைப்படும் செயல்முறை நீரோட்டத்தின் பிற பகுதிகளில் திரவத்தை அழுத்துகிறது, இதன் மூலம் இல்லையெனில் வீணடிக்கப்படும் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி ஆலையின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை அதிகரிக்கிறது. ஒரு ஜெனரேட்டர் சுமையுடன் கூடிய ஒரு டர்போ எக்ஸ்பாண்டர் ஆற்றலை மின்சாரமாக மாற்றுகிறது, இது மற்ற ஆலை செயல்முறைகளில் பயன்படுத்தப்படலாம் அல்லது விற்பனைக்கு உள்ளூர் கட்டத்திற்குத் திரும்பும்.
டர்போ எக்ஸ்பாண்டர் ஜெனரேட்டர்களில் டர்பைன் சக்கரத்திலிருந்து ஜெனரேட்டருக்கு நேரடி டிரைவ் ஷாஃப்ட் பொருத்தப்படலாம் அல்லது கியர் விகிதத்தின் மூலம் டர்பைன் சக்கரத்திலிருந்து ஜெனரேட்டருக்கு உள்ளீட்டு வேகத்தை திறம்பட குறைக்கும் கியர்பாக்ஸ் மூலம் பொருத்தப்படலாம். நேரடி டிரைவ் டர்போ எக்ஸ்பாண்டர்கள் செயல்திறன், தடம் மற்றும் பராமரிப்பு செலவுகளில் நன்மைகளை வழங்குகின்றன. கியர்பாக்ஸ் டர்போ எக்ஸ்பாண்டர்கள் கனமானவை மற்றும் பெரிய தடம், உயவு துணை உபகரணங்கள் மற்றும் வழக்கமான பராமரிப்பு தேவை.
ஓட்டம் வழியாக செல்லும் டர்போ எக்ஸ்பாண்டர்களை ரேடியல் அல்லது அச்சு விசையாழிகள் வடிவில் உருவாக்கலாம். ரேடியல் ஓட்ட விரிவாக்கிகள் ஒரு அச்சு நுழைவாயில் மற்றும் ஒரு ரேடியல் வெளியேற்றத்தைக் கொண்டுள்ளன, இதனால் வாயு ஓட்டம் சுழற்சியின் அச்சிலிருந்து விசையாழியிலிருந்து ஆரமாக வெளியேறுகிறது. அச்சு விசையாழிகள் வாயு சுழற்சியின் அச்சில் அச்சு நோக்கி பாய அனுமதிக்கின்றன. அச்சு ஓட்ட விசையாழிகள் வாயு ஓட்டத்திலிருந்து ஆற்றலை உள்ளீட்டு வழிகாட்டி வேன்கள் வழியாக விரிவாக்க சக்கரத்திற்கு பிரித்தெடுக்கின்றன, விரிவாக்க அறையின் குறுக்குவெட்டு பகுதி படிப்படியாக அதிகரித்து நிலையான வேகத்தை பராமரிக்கிறது.
ஒரு டர்போ எக்ஸ்பாண்டர் ஜெனரேட்டர் மூன்று முக்கிய கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது: ஒரு டர்பைன் சக்கரம், சிறப்பு தாங்கு உருளைகள் மற்றும் ஒரு ஜெனரேட்டர்.
விசையாழி சக்கரம். விசையாழி சக்கரங்கள் பெரும்பாலும் காற்றியக்க செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்காகவே வடிவமைக்கப்படுகின்றன. விசையாழி சக்கர வடிவமைப்பைப் பாதிக்கும் பயன்பாட்டு மாறிகளில் நுழைவாயில்/வெளியேற்றும் அழுத்தம், நுழைவாயில்/வெளியேற்றும் வெப்பநிலை, தொகுதி ஓட்டம் மற்றும் திரவ பண்புகள் ஆகியவை அடங்கும். சுருக்க விகிதம் ஒரு கட்டத்தில் குறைக்க முடியாத அளவுக்கு அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​பல விசையாழி சக்கரங்களைக் கொண்ட ஒரு டர்போ எக்ஸ்பாண்டர் தேவைப்படுகிறது. ரேடியல் மற்றும் அச்சு விசையாழி சக்கரங்கள் இரண்டும் பல-நிலைகளாக வடிவமைக்கப்படலாம், ஆனால் அச்சு விசையாழி சக்கரங்கள் மிகக் குறுகிய அச்சு நீளத்தைக் கொண்டுள்ளன, எனவே அவை மிகவும் கச்சிதமானவை. பலநிலை ரேடியல் ஓட்ட விசையாழிகளுக்கு வாயு அச்சிலிருந்து ரேடியலுக்கும் மீண்டும் அச்சுக்கும் பாய வேண்டும், இது அச்சு ஓட்ட விசையாழிகளை விட அதிக உராய்வு இழப்புகளை உருவாக்குகிறது.
தாங்கு உருளைகள். டர்போ எக்ஸ்பாண்டரின் திறமையான செயல்பாட்டிற்கு தாங்கு உருளை வடிவமைப்பு மிகவும் முக்கியமானது. டர்போ எக்ஸ்பாண்டர் வடிவமைப்புகளுடன் தொடர்புடைய தாங்கு உருளை வகைகள் பரவலாக வேறுபடுகின்றன, மேலும் எண்ணெய் தாங்கு உருளைகள், திரவ படல தாங்கு உருளைகள், பாரம்பரிய பந்து தாங்கு உருளைகள் மற்றும் காந்த தாங்கு உருளைகள் ஆகியவை இதில் அடங்கும். அட்டவணை 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஒவ்வொரு முறைக்கும் அதன் சொந்த நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் உள்ளன.
பல டர்போ எக்ஸ்பாண்டர் உற்பத்தியாளர்கள், அவற்றின் தனித்துவமான நன்மைகள் காரணமாக, காந்த தாங்கு உருளைகளை தங்கள் "தேர்வு தாங்கி"யாகத் தேர்ந்தெடுக்கின்றனர். காந்த தாங்கு உருளைகள் டர்போ எக்ஸ்பாண்டரின் டைனமிக் கூறுகளின் உராய்வு இல்லாத செயல்பாட்டை உறுதி செய்கின்றன, இயந்திரத்தின் ஆயுட்காலத்தில் இயக்க மற்றும் பராமரிப்பு செலவுகளைக் கணிசமாகக் குறைக்கின்றன. அவை பரந்த அளவிலான அச்சு மற்றும் ரேடியல் சுமைகள் மற்றும் அதிக அழுத்த நிலைமைகளைத் தாங்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. அவற்றின் அதிக ஆரம்ப செலவுகள் மிகக் குறைந்த வாழ்க்கைச் சுழற்சி செலவுகளால் ஈடுசெய்யப்படுகின்றன.
டைனமோ. ஜெனரேட்டர் விசையாழியின் சுழற்சி ஆற்றலை எடுத்து, மின்காந்த ஜெனரேட்டரைப் பயன்படுத்தி (இது தூண்டல் ஜெனரேட்டராகவோ அல்லது நிரந்தர காந்த ஜெனரேட்டராகவோ இருக்கலாம்) பயனுள்ள மின் ஆற்றலாக மாற்றுகிறது. தூண்டல் ஜெனரேட்டர்கள் குறைந்த மதிப்பிடப்பட்ட வேகத்தைக் கொண்டுள்ளன, எனவே அதிவேக விசையாழி பயன்பாடுகளுக்கு ஒரு கியர்பாக்ஸ் தேவைப்படுகிறது, ஆனால் கிரிட் அதிர்வெண்ணுடன் பொருந்தக்கூடிய வகையில் வடிவமைக்கப்படலாம், இதனால் உருவாக்கப்பட்ட மின்சாரத்தை வழங்க மாறி அதிர்வெண் இயக்கி (VFD) தேவையை நீக்குகிறது. மறுபுறம், நிரந்தர காந்த ஜெனரேட்டர்களை நேரடியாக டர்பைனுடன் இணைத்து மாறி அதிர்வெண் இயக்கி மூலம் கிரிட்க்கு மின்சாரத்தை அனுப்பலாம். ஜெனரேட்டர் அமைப்பில் கிடைக்கும் தண்டு சக்தியின் அடிப்படையில் அதிகபட்ச சக்தியை வழங்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.
முத்திரைகள். டர்போ எக்ஸ்பாண்டர் அமைப்பை வடிவமைக்கும்போது முத்திரையும் ஒரு முக்கிய அங்கமாகும். அதிக செயல்திறனைப் பராமரிக்கவும் சுற்றுச்சூழல் தரங்களைப் பூர்த்தி செய்யவும், சாத்தியமான செயல்முறை வாயு கசிவுகளைத் தடுக்க அமைப்புகள் சீல் செய்யப்பட வேண்டும். டர்போ எக்ஸ்பாண்டர்களில் டைனமிக் அல்லது ஸ்டேடிக் சீல்கள் பொருத்தப்படலாம். லேபிரிந்த் சீல்கள் மற்றும் உலர் கேஸ் சீல்கள் போன்ற டைனமிக் சீல்கள், சுழலும் தண்டைச் சுற்றி ஒரு சீலை வழங்குகின்றன, பொதுவாக டர்பைன் சக்கரம், தாங்கு உருளைகள் மற்றும் ஜெனரேட்டர் அமைந்துள்ள இயந்திரத்தின் மீதமுள்ள பகுதிகளுக்கு இடையில். டைனமிக் சீல்கள் காலப்போக்கில் தேய்ந்து போகின்றன, மேலும் அவை சரியாக செயல்படுகின்றனவா என்பதை உறுதிப்படுத்த வழக்கமான பராமரிப்பு மற்றும் ஆய்வு தேவைப்படுகிறது. அனைத்து டர்போ எக்ஸ்பாண்டர் கூறுகளும் ஒரே ஹவுசிங்கில் இருக்கும்போது, ​​ஜெனரேட்டர், காந்த தாங்கி டிரைவ்கள் அல்லது சென்சார்கள் உட்பட ஹவுசிங்கிலிருந்து வெளியேறும் எந்த லீட்களையும் பாதுகாக்க ஸ்டேடிக் சீல்கள் பயன்படுத்தப்படலாம். இந்த காற்று புகாத முத்திரைகள் வாயு கசிவுக்கு எதிராக நிரந்தர பாதுகாப்பை வழங்குகின்றன, மேலும் பராமரிப்பு அல்லது பழுது தேவையில்லை.
செயல்முறைக் கண்ணோட்டத்தில், ஒரு விரிவாக்கியை நிறுவுவதற்கான முதன்மைத் தேவை, குறைந்த அழுத்த அமைப்புக்கு உயர் அழுத்த அமுக்கக்கூடிய (ஒடுக்க முடியாத) வாயுவை வழங்குவதாகும், இது போதுமான ஓட்டம், அழுத்தம் வீழ்ச்சி மற்றும் பயன்பாட்டுடன் சாதனத்தின் இயல்பான செயல்பாட்டைப் பராமரிக்க உதவுகிறது. இயக்க அளவுருக்கள் பாதுகாப்பான மற்றும் திறமையான மட்டத்தில் பராமரிக்கப்படுகின்றன.
அழுத்தத்தைக் குறைக்கும் செயல்பாட்டைப் பொறுத்தவரை, ஜூல்-தாம்சன் (JT) வால்வை மாற்றுவதற்கு எக்ஸ்பாண்டர் பயன்படுத்தப்படலாம், இது த்ரோட்டில் வால்வு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. JT வால்வு ஒரு ஐசென்ட்ரோபிக் பாதையில் நகரும் மற்றும் எக்ஸ்பாண்டர் கிட்டத்தட்ட ஐசென்ட்ரோபிக் பாதையில் நகரும் என்பதால், பிந்தையது வாயுவின் என்டல்பியைக் குறைத்து என்டல்பி வேறுபாட்டை தண்டு சக்தியாக மாற்றுகிறது, இதன் மூலம் JT வால்வை விட குறைந்த வெளியீட்டு வெப்பநிலையை உருவாக்குகிறது. வாயுவின் வெப்பநிலையைக் குறைப்பதே இலக்காக இருக்கும் கிரையோஜெனிக் செயல்முறைகளில் இது பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
வெளியேற்ற வாயு வெப்பநிலையில் குறைந்த வரம்பு இருந்தால் (எடுத்துக்காட்டாக, உறைபனி, நீரேற்றம் அல்லது குறைந்தபட்ச பொருள் வடிவமைப்பு வெப்பநிலைக்கு மேல் எரிவாயு வெப்பநிலை பராமரிக்கப்பட வேண்டிய ஒரு டிகம்பரஷ்ஷன் நிலையத்தில்), குறைந்தது ஒரு ஹீட்டரையாவது சேர்க்க வேண்டும். எரிவாயு வெப்பநிலையைக் கட்டுப்படுத்தவும். முன் சூடாக்கி விரிவாக்கியின் மேல்நோக்கி அமைந்திருக்கும் போது, ​​ஊட்ட வாயுவிலிருந்து சில ஆற்றல் விரிவாக்கியில் மீட்டெடுக்கப்படுகிறது, இதன் மூலம் அதன் சக்தி வெளியீடு அதிகரிக்கிறது. வெளியேறும் வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு தேவைப்படும் சில உள்ளமைவுகளில், வேகமான கட்டுப்பாட்டை வழங்க விரிவாக்கிக்குப் பிறகு இரண்டாவது ரீஹீட்டரை நிறுவலாம்.
படம் 3 இல், JT வால்வை மாற்றுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படும் முன் வெப்பமூட்டும் கருவியுடன் கூடிய விரிவாக்கி ஜெனரேட்டரின் பொதுவான ஓட்ட வரைபடத்தின் எளிமைப்படுத்தப்பட்ட வரைபடம் காட்டப்பட்டுள்ளது.
மற்ற செயல்முறை உள்ளமைவுகளில், விரிவாக்கியில் மீட்டெடுக்கப்பட்ட ஆற்றலை நேரடியாக அமுக்கிக்கு மாற்ற முடியும். சில நேரங்களில் "தளபதிகள்" என்று அழைக்கப்படும் இந்த இயந்திரங்கள், பொதுவாக ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தண்டுகளால் இணைக்கப்பட்ட விரிவாக்கம் மற்றும் சுருக்க நிலைகளைக் கொண்டுள்ளன, இதில் இரண்டு நிலைகளுக்கு இடையிலான வேக வேறுபாட்டை ஒழுங்குபடுத்த ஒரு கியர்பாக்ஸும் இருக்கலாம். சுருக்க நிலைக்கு அதிக சக்தியை வழங்க கூடுதல் மோட்டாரும் இதில் அடங்கும்.
அமைப்பின் சரியான செயல்பாடு மற்றும் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்யும் மிக முக்கியமான கூறுகள் சில கீழே உள்ளன.
பைபாஸ் வால்வு அல்லது அழுத்தத்தைக் குறைக்கும் வால்வு. டர்போ எக்ஸ்பாண்டர் இயங்காதபோது (எடுத்துக்காட்டாக, பராமரிப்பு அல்லது அவசரநிலைக்கு) பைபாஸ் வால்வு செயல்பாட்டைத் தொடர அனுமதிக்கிறது, அதே நேரத்தில் மொத்த ஓட்டம் எக்ஸ்பாண்டரின் வடிவமைப்பு திறனை மீறும் போது அதிகப்படியான வாயுவை வழங்க தொடர்ச்சியான செயல்பாட்டிற்கு அழுத்தத்தைக் குறைக்கும் வால்வு பயன்படுத்தப்படுகிறது.
அவசரகால பணிநிறுத்த வால்வு (ESD). இயந்திர சேதத்தைத் தவிர்க்க அவசரகாலத்தில் விரிவாக்கிக்குள் வாயு ஓட்டத்தைத் தடுக்க ESD வால்வுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
கருவிகள் மற்றும் கட்டுப்பாடுகள். கண்காணிக்க வேண்டிய முக்கியமான மாறிகள் நுழைவாயில் மற்றும் வெளியேற்ற அழுத்தம், ஓட்ட விகிதம், சுழற்சி வேகம் மற்றும் சக்தி வெளியீடு ஆகியவை அடங்கும்.
அதிக வேகத்தில் வாகனம் ஓட்டுதல். இந்த சாதனம் விசையாழிக்கான ஓட்டத்தைத் துண்டித்து, விசையாழி சுழலியை மெதுவாக்குகிறது, இதனால் எதிர்பாராத செயல்முறை நிலைமைகள் காரணமாக உபகரணங்களை சேதப்படுத்தும் அதிகப்படியான வேகத்திலிருந்து உபகரணங்களைப் பாதுகாக்கிறது.
அழுத்த பாதுகாப்பு வால்வு (PSV). குழாய்கள் மற்றும் குறைந்த அழுத்த உபகரணங்களைப் பாதுகாக்க டர்போ எக்ஸ்பாண்டருக்குப் பிறகு PSVகள் பெரும்பாலும் நிறுவப்படுகின்றன. பைபாஸ் வால்வு திறக்கத் தவறுவது உள்ளிட்ட மிகக் கடுமையான தற்செயல்களைத் தாங்கும் வகையில் PSV வடிவமைக்கப்பட வேண்டும். ஏற்கனவே உள்ள அழுத்தக் குறைப்பு நிலையத்தில் ஒரு விரிவாக்கி சேர்க்கப்பட்டால், செயல்முறை வடிவமைப்பு குழு ஏற்கனவே உள்ள PSV போதுமான பாதுகாப்பை வழங்குகிறதா என்பதைத் தீர்மானிக்க வேண்டும்.
ஹீட்டர். டர்பைன் வழியாக செல்லும் வாயுவால் ஏற்படும் வெப்பநிலை வீழ்ச்சியை ஹீட்டர்கள் ஈடுசெய்கின்றன, எனவே வாயுவை முன்கூட்டியே சூடாக்க வேண்டும். விரிவாக்கியை விட்டு வெளியேறும் வாயுவின் வெப்பநிலையை குறைந்தபட்ச மதிப்புக்கு மேல் பராமரிக்க உயரும் வாயு ஓட்டத்தின் வெப்பநிலையை அதிகரிப்பதே இதன் முக்கிய செயல்பாடு. வெப்பநிலையை அதிகரிப்பதன் மற்றொரு நன்மை என்னவென்றால், மின் உற்பத்தியை அதிகரிப்பதுடன், உபகரண முனைகளை மோசமாக பாதிக்கக்கூடிய அரிப்பு, ஒடுக்கம் அல்லது ஹைட்ரேட்டுகளைத் தடுப்பதும் ஆகும். வெப்பப் பரிமாற்றிகளைக் கொண்ட அமைப்புகளில் (படம் 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி), வாயு வெப்பநிலை பொதுவாக ப்ரீஹீட்டரில் சூடான திரவத்தின் ஓட்டத்தை ஒழுங்குபடுத்துவதன் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. சில வடிவமைப்புகளில், வெப்பப் பரிமாற்றிக்கு பதிலாக ஒரு சுடர் ஹீட்டர் அல்லது மின்சார ஹீட்டர் பயன்படுத்தப்படலாம். ஏற்கனவே உள்ள JT வால்வு நிலையத்தில் ஹீட்டர்கள் ஏற்கனவே இருக்கலாம், மேலும் ஒரு எக்ஸ்பாண்டரைச் சேர்ப்பதற்கு கூடுதல் ஹீட்டர்களை நிறுவ வேண்டிய அவசியமில்லை, மாறாக சூடான திரவத்தின் ஓட்டத்தை அதிகரிக்க வேண்டும்.
மசகு எண்ணெய் மற்றும் சீல் எரிவாயு அமைப்புகள். மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, விரிவாக்கிகள் வெவ்வேறு சீல் வடிவமைப்புகளைப் பயன்படுத்தலாம், இதற்கு மசகு எண்ணெய் மற்றும் சீல் வாயுக்கள் தேவைப்படலாம். பொருந்தக்கூடிய இடங்களில், மசகு எண்ணெய் செயல்முறை வாயுக்களுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது உயர் தரம் மற்றும் தூய்மையைப் பராமரிக்க வேண்டும், மேலும் எண்ணெய் பாகுத்தன்மை அளவு மசகு தாங்கு உருளைகளின் தேவையான இயக்க வரம்பிற்குள் இருக்க வேண்டும். சீல் செய்யப்பட்ட எரிவாயு அமைப்புகள் பொதுவாக தாங்கி பெட்டியிலிருந்து எண்ணெய் விரிவாக்கப் பெட்டிக்குள் நுழைவதைத் தடுக்க எண்ணெய் உயவு சாதனத்துடன் பொருத்தப்பட்டிருக்கும். ஹைட்ரோகார்பன் துறையில் பயன்படுத்தப்படும் காம்பண்டர்களின் சிறப்பு பயன்பாடுகளுக்கு, லூப் எண்ணெய் மற்றும் சீல் எரிவாயு அமைப்புகள் பொதுவாக API 617 [5] பகுதி 4 விவரக்குறிப்புகளுக்கு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.
மாறி அதிர்வெண் இயக்கி (VFD). ஜெனரேட்டர் தூண்டப்படும்போது, ​​பயன்பாட்டு அதிர்வெண்ணுடன் பொருந்துமாறு மாற்று மின்னோட்ட (AC) சமிக்ஞையை சரிசெய்ய ஒரு VFD பொதுவாக இயக்கப்படுகிறது. பொதுவாக, மாறி அதிர்வெண் இயக்கிகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட வடிவமைப்புகள் கியர்பாக்ஸ்கள் அல்லது பிற இயந்திர கூறுகளைப் பயன்படுத்தும் வடிவமைப்புகளை விட அதிக ஒட்டுமொத்த செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளன. VFD-அடிப்படையிலான அமைப்புகள் விரிவாக்க தண்டு வேகத்தில் மாற்றங்களை ஏற்படுத்தக்கூடிய பரந்த அளவிலான செயல்முறை மாற்றங்களுக்கும் இடமளிக்க முடியும்.
பரிமாற்றம். சில விரிவாக்க வடிவமைப்புகள், விரிவாக்கியின் வேகத்தை ஜெனரேட்டரின் மதிப்பிடப்பட்ட வேகத்திற்குக் குறைக்க ஒரு கியர்பாக்ஸைப் பயன்படுத்துகின்றன. கியர்பாக்ஸைப் பயன்படுத்துவதற்கான செலவு ஒட்டுமொத்த செயல்திறன் குறைவாகவும், எனவே குறைந்த மின் உற்பத்தியாகவும் இருக்கும்.
ஒரு விரிவாக்கிக்கான விலைப்புள்ளி கோரிக்கையை (RFQ) தயாரிக்கும் போது, ​​செயல்முறை பொறியாளர் முதலில் பின்வரும் தகவல் உட்பட இயக்க நிலைமைகளை தீர்மானிக்க வேண்டும்:
இயந்திர பொறியாளர்கள் பெரும்பாலும் பிற பொறியியல் துறைகளிலிருந்து தரவைப் பயன்படுத்தி விரிவாக்க ஜெனரேட்டர் விவரக்குறிப்புகள் மற்றும் விவரக்குறிப்புகளை முடிக்கிறார்கள். இந்த உள்ளீடுகள் பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்கியிருக்கலாம்:
விவரக்குறிப்புகளில், டெண்டர் செயல்முறையின் ஒரு பகுதியாக உற்பத்தியாளரால் வழங்கப்பட்ட ஆவணங்கள் மற்றும் வரைபடங்களின் பட்டியல் மற்றும் விநியோகத்தின் நோக்கம், அத்துடன் திட்டத்தால் தேவைப்படும் பொருந்தக்கூடிய சோதனை நடைமுறைகள் ஆகியவையும் இருக்க வேண்டும்.
டெண்டர் செயல்முறையின் ஒரு பகுதியாக உற்பத்தியாளரால் வழங்கப்படும் தொழில்நுட்பத் தகவல்களில் பொதுவாக பின்வரும் கூறுகள் இருக்க வேண்டும்:
திட்டத்தின் ஏதேனும் அம்சம் அசல் விவரக்குறிப்புகளிலிருந்து வேறுபட்டால், உற்பத்தியாளர் விலகல்களின் பட்டியலையும் விலகல்களுக்கான காரணங்களையும் வழங்க வேண்டும்.
ஒரு திட்டம் பெறப்பட்டவுடன், திட்ட மேம்பாட்டுக் குழு இணக்கத்திற்கான கோரிக்கையை மதிப்பாய்வு செய்து, மாறுபாடுகள் தொழில்நுட்ப ரீதியாக நியாயமானதா என்பதைத் தீர்மானிக்க வேண்டும்.
திட்டங்களை மதிப்பிடும்போது கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய பிற தொழில்நுட்பக் கருத்தாய்வுகளில் பின்வருவன அடங்கும்:
இறுதியாக, ஒரு பொருளாதார பகுப்பாய்வு மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும். வெவ்வேறு விருப்பங்கள் வெவ்வேறு ஆரம்ப செலவுகளை ஏற்படுத்தக்கூடும் என்பதால், திட்டத்தின் நீண்டகால பொருளாதாரம் மற்றும் முதலீட்டின் மீதான வருவாயை ஒப்பிட்டுப் பார்க்க பணப்புழக்கம் அல்லது வாழ்க்கைச் சுழற்சி செலவு பகுப்பாய்வு செய்ய பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, அதிக ஆரம்ப முதலீடு நீண்ட காலத்திற்கு அதிகரித்த உற்பத்தித்திறன் அல்லது குறைக்கப்பட்ட பராமரிப்புத் தேவைகளால் ஈடுசெய்யப்படலாம். இந்த வகை பகுப்பாய்வு குறித்த வழிமுறைகளுக்கு "குறிப்புகள்" ஐப் பார்க்கவும். 4.
ஒரு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டில் மீட்டெடுக்கக்கூடிய கிடைக்கக்கூடிய ஆற்றலின் மொத்த அளவைத் தீர்மானிக்க, அனைத்து டர்போ எக்ஸ்பாண்டர்-ஜெனரேட்டர் பயன்பாடுகளுக்கும் ஆரம்ப மொத்த ஆற்றல் கணக்கீடு தேவைப்படுகிறது. ஒரு டர்போ எக்ஸ்பாண்டர் ஜெனரேட்டருக்கு, ஆற்றல் ஆற்றல் ஒரு ஐசென்ட்ரோபிக் (நிலையான என்ட்ரோபி) செயல்முறையாகக் கணக்கிடப்படுகிறது. உராய்வு இல்லாமல் மீளக்கூடிய வெப்ப இயக்கவியல் செயல்முறையைக் கருத்தில் கொள்வதற்கான சிறந்த வெப்ப இயக்கவியல் சூழ்நிலை இதுவாகும், ஆனால் உண்மையான ஆற்றல் திறனை மதிப்பிடுவதற்கான சரியான செயல்முறை இதுவாகும்.
ஐசென்ட்ரோபிக் ஆற்றல் (IPP) என்பது டர்போ எக்ஸ்பாண்டரின் நுழைவாயில் மற்றும் வெளியேற்றத்தில் உள்ள குறிப்பிட்ட என்டல்பி வேறுபாட்டைப் பெருக்கி, அதன் விளைவாக வரும் நிறை ஓட்ட விகிதத்தால் பெருக்குவதன் மூலம் கணக்கிடப்படுகிறது. இந்த ஆற்றல் ஆற்றல் ஒரு ஐசென்ட்ரோபிக் அளவாக வெளிப்படுத்தப்படும் (சமன்பாடு (1)):
IPP = (ஹின்லெட் - h(i,e)) × x ŋ (1)
இங்கு h(i,e) என்பது ஐசென்ட்ரோபிக் வெளியேற்ற வெப்பநிலையைக் கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளும் குறிப்பிட்ட என்டல்பி ஆகும், மேலும் ṁ என்பது நிறை ஓட்ட விகிதமாகும்.
ஐசென்ட்ரோபிக் ஆற்றல் ஆற்றல் மூலம் ஆற்றல் ஆற்றலை மதிப்பிட முடியும் என்றாலும், அனைத்து உண்மையான அமைப்புகளும் உராய்வு, வெப்பம் மற்றும் பிற துணை ஆற்றல் இழப்புகளை உள்ளடக்கியது. எனவே, உண்மையான சக்தி ஆற்றலைக் கணக்கிடும்போது, ​​பின்வரும் கூடுதல் உள்ளீட்டுத் தரவு கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்பட வேண்டும்:
பெரும்பாலான டர்போ எக்ஸ்பாண்டர் பயன்பாடுகளில், முன்னர் குறிப்பிடப்பட்ட குழாய் உறைதல் போன்ற தேவையற்ற சிக்கல்களைத் தடுக்க வெப்பநிலை குறைந்தபட்சமாக வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது. இயற்கை எரிவாயு பாயும் இடங்களில், ஹைட்ரேட்டுகள் கிட்டத்தட்ட எப்போதும் இருக்கும், அதாவது டர்போ எக்ஸ்பாண்டர் அல்லது த்ரோட்டில் வால்வின் கீழ்நோக்கிய குழாய், அவுட்லெட் வெப்பநிலை 0°C க்குக் கீழே குறைந்தால், உட்புறமாகவும் வெளிப்புறமாகவும் உறைந்துவிடும். பனி உருவாவது ஓட்டக் கட்டுப்பாட்டை ஏற்படுத்தி இறுதியில் அமைப்பை முடக்கி, பனி நீக்கம் செய்ய நிறுத்தும். இதனால், "விரும்பிய" அவுட்லெட் வெப்பநிலை மிகவும் யதார்த்தமான சாத்தியமான சக்தி சூழ்நிலையைக் கணக்கிடப் பயன்படுகிறது. இருப்பினும், ஹைட்ரஜன் போன்ற வாயுக்களுக்கு, வெப்பநிலை வரம்பு மிகவும் குறைவாக உள்ளது, ஏனெனில் ஹைட்ரஜன் கிரையோஜெனிக் வெப்பநிலையை (-253°C) அடையும் வரை வாயுவிலிருந்து திரவமாக மாறாது. குறிப்பிட்ட என்டல்பியைக் கணக்கிட இந்த விரும்பிய அவுட்லெட் வெப்பநிலையைப் பயன்படுத்தவும்.
டர்போ எக்ஸ்பாண்டர் அமைப்பின் செயல்திறனையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். பயன்படுத்தப்படும் தொழில்நுட்பத்தைப் பொறுத்து, அமைப்பின் செயல்திறன் கணிசமாக மாறுபடும். எடுத்துக்காட்டாக, விசையாழியிலிருந்து ஜெனரேட்டருக்கு சுழற்சி ஆற்றலை மாற்ற குறைப்பு கியரை பயன்படுத்தும் ஒரு டர்போ எக்ஸ்பாண்டர், விசையாழியிலிருந்து ஜெனரேட்டருக்கு நேரடி இயக்ககத்தைப் பயன்படுத்தும் அமைப்பை விட அதிக உராய்வு இழப்புகளை சந்திக்கும். ஒரு டர்போ எக்ஸ்பாண்டர் அமைப்பின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறன் ஒரு சதவீதமாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் டர்போ எக்ஸ்பாண்டரின் உண்மையான சக்தி திறனை மதிப்பிடும்போது கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்படுகிறது. உண்மையான சக்தி திறன் (PP) பின்வருமாறு கணக்கிடப்படுகிறது:
பிபி = (ஹின்லெட் - ஹெக்சிட்) × ṁ x ṅ (2)
இயற்கை எரிவாயு அழுத்த நிவாரணத்தின் பயன்பாட்டைப் பார்ப்போம். ABC, பிரதான குழாயிலிருந்து இயற்கை எரிவாயுவை கொண்டு சென்று உள்ளூர் நகராட்சிகளுக்கு விநியோகிக்கும் ஒரு அழுத்த குறைப்பு நிலையத்தை இயக்கி பராமரிக்கிறது. இந்த நிலையத்தில், எரிவாயு நுழைவாயில் அழுத்தம் 40 பார் மற்றும் வெளியேற்ற அழுத்தம் 8 பார் ஆகும். முன்கூட்டியே சூடேற்றப்பட்ட நுழைவாயில் வாயு வெப்பநிலை 35°C ஆகும், இது குழாய் உறைவதைத் தடுக்க வாயுவை முன்கூட்டியே சூடாக்குகிறது. எனவே, வெளியேற்ற வாயு வெப்பநிலை 0°C க்கு கீழே குறையாதபடி கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும். இந்த எடுத்துக்காட்டில் பாதுகாப்பு காரணியை அதிகரிக்க குறைந்தபட்ச வெளியேற்ற வெப்பநிலையாக 5°C ஐப் பயன்படுத்துவோம். இயல்பாக்கப்பட்ட அளவீட்டு வாயு ஓட்ட விகிதம் 50,000 Nm3/h ஆகும். மின் ஆற்றலைக் கணக்கிட, அனைத்து வாயுக்களும் டர்போ எக்ஸ்பாண்டர் வழியாக பாய்கின்றன என்று கருதி, அதிகபட்ச மின் வெளியீட்டைக் கணக்கிடுவோம். பின்வரும் கணக்கீட்டைப் பயன்படுத்தி மொத்த மின் வெளியீட்டு ஆற்றலை மதிப்பிடுவோம்: